Apa yang melakukan fungsi pelindung dalam tubuh. Fungsi pelindung protein

Fungsi serupa perlindungan fisik melakukan protein struktural yang membentuk dinding sel beberapa protista (misalnya alga hijau Chlamydomonas) dan kapsid virus.

Fungsi pelindung fisik protein mencakup kemampuan darah untuk membeku, yang disediakan oleh protein fibrinogen yang terkandung dalam plasma darah. Fibrinogen tidak berwarna; ketika darah mulai menggumpal, ia dibelah oleh enzim [[tro setelah pembelahan, monomer terbentuk - fibrin, yang, pada gilirannya, berpolimerisasi dan mengendap menjadi benang putih). Fibrin yang mengendap membuat darah tidak cair, melainkan agar-agar. Dalam proses pembekuan darah, protein dasar - setelah terbentuk endapan, dari untaian fibrin dan sel darah merah, ketika fibrin dikompresi, membentuk trombus merah yang kuat.

Fungsi pelindung bahan kimia

Protein pelindung sistem kekebalan juga termasuk interferon. Protein ini diproduksi oleh sel yang terinfeksi virus. Efeknya terhadap sel tetangga memberikan resistensi antivirus dengan menghalangi penggandaan virus atau perakitan partikel virus di sel target. Interferon juga memiliki mekanisme kerja lain, misalnya mempengaruhi aktivitas limfosit dan sel lain dari sistem kekebalan.

Fungsi pelindung aktif

Racun protein hewan

Tupai juga dapat berfungsi untuk melindungi diri dari predator atau menyerang mangsa. Protein dan peptida tersebut ditemukan dalam racun sebagian besar hewan (misalnya ular, kalajengking, cnidaria, dll.). Protein yang terkandung dalam racun memiliki mekanisme kerja yang berbeda-beda. Oleh karena itu, bisa ular viper seringkali mengandung enzim fosfolipase, yang menyebabkan rusaknya membran sel dan akibatnya terjadi hemolisis sel darah merah dan pendarahan. Racun Adder didominasi oleh neurotoksin; misalnya, racun krait mengandung protein α-bungarotoxin (penghambat reseptor asetilkolin nikotinat dan β-bungarotoxin (menyebabkan pelepasan asetilkolin secara konstan dari ujung saraf dan dengan demikian menghabiskan cadangannya); efek gabungan dari racun ini menyebabkan kematian akibat kelumpuhan otot.

Racun protein bakteri

Racun protein bakteri - toksin botulinum, toksin tetanospasmin yang dihasilkan oleh agen penyebab tetanus, toksin difteri dari agen penyebab difteri, toksin kolera. Banyak di antaranya merupakan campuran beberapa protein dengan mekanisme aksi berbeda. Beberapa racun bakteri yang bersifat protein adalah racun yang sangat kuat; komponen toksin botulinum adalah bahan alami paling beracun yang diketahui.

Racun bakteri patogen dari genus Klostridium, rupanya, dibutuhkan oleh bakteri anaerob untuk mempengaruhi seluruh tubuh secara keseluruhan, menyebabkan kematiannya - hal ini memungkinkan bakteri untuk makan dan berkembang biak “dengan bebas dari hukuman”, dan setelah meningkatkan populasinya secara signifikan, meninggalkan tubuh dalam bentuk spora.

Signifikansi biologis dari racun dari banyak bakteri lain tidak diketahui secara pasti.

Racun tanaman protein

Pada tumbuhan, zat non protein (alkaloid, glikosida, dll) biasanya digunakan sebagai racun. Namun tumbuhan juga mengandung racun protein. Jadi, biji jarak (tanaman dari keluarga euphorbia) mengandung protein toksin risin. Toksin ini menembus sitoplasma sel usus, dan subunit enzimatiknya, yang bekerja pada ribosom, menghalangi translasi secara permanen.

Tautan

Yayasan Wikimedia.

2010.

Lihat apa itu “Fungsi pelindung protein” di kamus lain:

Istilah ini memiliki arti lain, lihat Protein (arti). Protein (protein, polipeptida) adalah zat organik bermolekul tinggi yang terdiri dari asam alfa amino yang dihubungkan dalam suatu rantai melalui ikatan peptida. Pada organisme hidup... ... Wikipedia Kristal dari berbagai protein ditumbuhkan Stasiun ruang angkasa

"Mir" dan selama penerbangan ulang-alik NASA. Protein yang sangat murni membentuk kristal pada suhu rendah, yang digunakan untuk mendapatkan model protein. Protein (protein, ... ... Wikipedia I Kulit (cutis) adalah organ kompleks yang merupakan penutup luar tubuh hewan dan manusia, yang melakukan berbagai fungsi fisiologis. ANATOMI DAN HISTOLOGI Pada manusia, luas permukaan sel darah adalah 1,5 2 m2 (tergantung tinggi badan, jenis kelamin, ... ...

Ensiklopedia kedokteran Jaringan cair yang beredar dalam sistem peredaran darah manusia dan hewan; memastikan aktivitas vital sel dan jaringan serta kinerjanya yang beragam fungsi fisiologis

. Salah satu fungsi utama K. adalah pengangkutan gas (O2 dari organ... ...- (Nerag), kelenjar lobular besar tubuh hewan, terlibat dalam proses pencernaan, metabolisme, sirkulasi darah, menjaga keteguhan internal. lingkungan tubuh. Terletak di bagian anterior rongga perut tepat di belakang... ...

I Lambung adalah bagian saluran pencernaan yang diperluas di mana pemrosesan makanan secara kimia dan mekanis dilakukan. Struktur perut hewan. Ada kelenjar kelenjar, atau pencernaan, yang dindingnya mengandung... ... Ensiklopedia Besar Soviet

DARAH- Gambar mikroskopis darah sapi, unta, kuda, domba, babi, anjing. Gambaran mikroskopis darah sapi (I>>), unta (II), kuda (III), domba (IV), babi (V), anjing (VI): 1 … … Kamus ensiklopedis kedokteran hewan

Anatomi manusia normal (sistematis) adalah bagian anatomi manusia yang mempelajari struktur yang “normal”, yaitu tubuh manusia yang sehat berdasarkan sistem organ, organ, dan jaringan. Organ bagian tubuh suatu bentuk tertentu dan desain,... ... Wikipedia

I (sanguis) jaringan cair yang melakukan pengangkutan bahan kimia dalam tubuh (termasuk oksigen), sehingga terjadi integrasi proses biokimia yang terjadi di berbagai sel dan ruang antar sel menjadi satu sistem... I Kulit (cutis) adalah organ kompleks yang merupakan penutup luar tubuh hewan dan manusia, yang melakukan berbagai fungsi fisiologis. ANATOMI DAN HISTOLOGI Pada manusia, luas permukaan sel darah adalah 1,5 2 m2 (tergantung tinggi badan, jenis kelamin, ... ...

Fungsi struktural

Fungsi katalitik

Fungsi protein dalam tubuh

Fungsi protein yang paling terkenal dalam tubuh adalah mengkatalisis berbagai hal reaksi kimia. Enzim adalah protein yang mempunyai sifat katalitik spesifik, yaitu setiap enzim mengkatalisis satu atau lebih reaksi serupa. Enzim mengkatalisis reaksi pemecahan molekul kompleks (katabolisme) dan sintesisnya (anabolisme), termasuk replikasi dan perbaikan DNA dan sintesis matriks RNA. Pada tahun 2013, lebih dari 5.000 ribu enzim telah dideskripsikan. Percepatan suatu reaksi akibat katalisis enzimatik bisa sangat besar: misalnya, reaksi yang dikatalisis oleh enzim orotidin 5"-fosfat dekarboksilase berlangsung 1017 kali lebih cepat daripada reaksi yang tidak dikatalisis (waktu paruh dekarboksilasi asam orotik adalah 78 juta tahun tanpa enzim dan 18 milidetik dengan partisipasi enzim). Molekul , yang menempel pada enzim dan berubah sebagai hasil reaksi disebut substrat.

Protein struktural sitoskeleton, seperti semacam penguat, memberi bentuk pada sel dan banyak organel serta terlibat dalam perubahan bentuk sel. Sebagian besar protein struktural berbentuk filamen: misalnya, monomer aktin dan tubulin berbentuk globular, protein larut, tetapi setelah polimerisasi mereka membentuk filamen panjang yang membentuk sitoskeleton, yang memungkinkan sel mempertahankan bentuknya. Kolagen dan elastin merupakan komponen utama zat antar sel jaringan ikat(misalnya, tulang rawan), dan dari yang lain protein struktural Keratin terdiri dari rambut, kuku, bulu burung dan beberapa cangkang.

Ada beberapa jenis fungsi pelindung protein:

Perlindungan fisik. Perlindungan fisik tubuh diberikan oleh kolagen, protein yang membentuk dasar zat antar sel jaringan ikat (termasuk tulang, tulang rawan, tendon dan lapisan dalam kulit (dermis); keratin, yang membentuk dasar sisik tanduk, rambut , bulu, tanduk dan turunan lain dari epidermis Biasanya protein tersebut dianggap sebagai protein dengan fungsi struktural. Contoh protein dalam kelompok ini adalah fibrinogen dan trombin, yang berperan dalam pembekuan darah.

Perlindungan bahan kimia. Pengikatan racun oleh molekul protein dapat memastikan detoksifikasinya. Enzim hati memainkan peran yang sangat penting dalam detoksifikasi pada manusia, memecah racun atau mengubahnya menjadi bentuk larut, yang memfasilitasi pembuangannya dengan cepat dari tubuh.

Perlindungan kekebalan. Protein yang membentuk darah dan cairan biologis lainnya terlibat dalam respons pertahanan tubuh terhadap kerusakan dan serangan patogen. Protein dari sistem komplemen dan antibodi (imunoglobulin) termasuk dalam protein kelompok kedua; mereka menetralisir bakteri, virus atau protein asing. Antibodi yang merupakan bagian dari sistem kekebalan adaptif menempel pada zat, antigen, yang asing bagi organisme tertentu, dan dengan demikian menetralisirnya, mengarahkannya ke tempat kehancuran. Antibodi dapat disekresikan ke dalam ruang antar sel atau berlabuh di membran limfosit B khusus yang disebut sel plasma.

Fungsi tubuh manusia menjadi jelas pada awal abad ke-19. Para ilmuwan telah menetapkan zat-zat ini istilah Yunani"protein", dari kata protos - "utama, pertama".

Fitur utama dari ini senyawa kimia adalah bahwa mereka adalah dasar yang digunakan tubuh untuk membuat sel-sel baru. Fungsi lainnya adalah untuk memastikan proses pengaturan dan metabolisme; dalam eksekusi fungsi transportasi(misalnya protein hemoglobin, yang mendistribusikan oksigen ke seluruh tubuh melalui aliran darah); dalam pembentukan serat otot; dalam pengelolaan banyak fungsi vital tubuh ( contoh cemerlang berfungsi sebagai protein insulin); dalam mengatur proses pencernaan dan metabolisme energi; dalam melindungi tubuh.

Struktur kimia zat tersebut ditentukan oleh jumlah asam amino penyusun molekul protein. Molekulnya berukuran cukup besar. Zat-zat ini memiliki berat molekul tinggi zat organik dan merupakan rantai asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Komposisi asam amino protein ditentukan kode genetik. Banyaknya variasi kombinasi asam amino memberikan keragaman sifat molekul protein. Biasanya, mereka terhubung satu sama lain dan membentuk kompleks yang kompleks.

Klasifikasi protein belum diselesaikan, karena tidak semua protein telah dipelajari oleh para ilmuwan. Peran banyak dari mereka masih menjadi misteri bagi banyak orang. Selama ini protein dibagi menurut peran biologis dan menurut asam amino apa yang termasuk dalam komposisinya. Untuk nutrisi kita, bukan protein itu sendiri yang berharga, melainkan asam amino penyusunnya. Asam amino adalah salah satu jenisnya asam organik. Jumlahnya lebih dari 100. Tanpanya, proses metabolisme tidak dapat terjadi.

Tubuh tidak dapat sepenuhnya menyerap protein yang didapat dari makanan. Kebanyakan dari mereka dihancurkan oleh cairan pencernaan yang asam. Protein dipecah menjadi asam amino. Tubuh “mengambil” setelah pemecahan asam amino yang dibutuhkannya dan membangun protein yang diperlukan dari asam amino tersebut. Dalam hal ini, transformasi beberapa asam amino menjadi asam amino lain dapat terjadi. Selain transformasi, mereka juga dapat disintesis secara mandiri di dalam tubuh.

Namun tidak semua asam amino bisa diproduksi oleh tubuh kita. Yang tidak disintesis disebut esensial, karena tubuh membutuhkannya dan hanya dapat diperoleh dari luar. Asam amino esensial tidak dapat digantikan oleh yang lain. Ini termasuk metionin, lisin, isoleusin, leusin, fenilalanin, treonin, valin. Selain itu, ada asam amino lain yang terbentuk secara eksklusif dari fenilalanin esensial dan metionin. Oleh karena itu, kualitas gizi tidak ditentukan oleh kuantitas protein yang masuk, tetapi oleh komposisi kualitatifnya. Misalnya kentang, kol putih, bit, kubis, polong-polongan, dan roti mengandung triptofan, lisin, dan metionin dalam jumlah besar.

Jalannya metabolisme protein dalam tubuh kita bergantung pada jumlah yang cukup protein yang dibutuhkan. Pemecahan dan transformasi beberapa zat menjadi zat lain terjadi dengan pelepasan dibutuhkan oleh tubuh energi.

Akibat aktivitas vital tubuh, beberapa protein terus-menerus hilang. Sekitar 30 g per hari hilang dari zat protein yang berasal dari luar. Oleh karena itu, dengan mempertimbangkan kerugiannya, makanan harus mengandung zat-zat ini dalam jumlah yang cukup untuk menjamin berfungsinya tubuh.

Konsumsi zat protein oleh tubuh bergantung pada berbagai faktor: kinerja tugas yang sulit pekerjaan fisik atau sedang istirahat; kondisi emosional. Asupan protein harian untuk orang dewasa minimal 50 gram (kira-kira 0,8 gram per kilogram berat badan). Anak-anak, karena pertumbuhan dan perkembangan yang intensif, membutuhkan lebih banyak protein - hingga 1,9 gram per kilogram berat badan.

Namun, bahkan sejumlah besar protein yang dikonsumsi dalam makanan tidak menjamin jumlah asam amino yang seimbang di dalamnya. Oleh karena itu, pola makan harus bervariasi agar tubuh dapat memperoleh manfaat maksimal dalam bentuk asam amino yang berbeda. Kami tidak berbicara tentang fakta bahwa jika tidak ada triptofan dalam makanan yang Anda makan hari ini, besok Anda akan sakit. Tidak, tubuh “bisa” jumlah kecil menyimpan asam amino yang berguna dan menggunakannya bila diperlukan. Namun kapasitas kumulatif tubuh tidak terlalu tinggi, sehingga cadangan nutrisi harus diisi ulang secara rutin.

Jika karena keyakinan pribadi (vegetarianisme) atau alasan kesehatan (masalah pada saluran pencernaan dan makanan diet) Anda mempunyai pantangan makanan, maka Anda perlu berkonsultasi dengan ahli gizi untuk mengatur pola makan dan mengembalikan keseimbangan protein dalam tubuh.
Saat melakukan aktivitas olahraga yang intens, tubuh membutuhkan protein dalam jumlah besar. Diproduksi khusus untuk orang-orang seperti itu nutrisi olahraga. Namun asupan protein harus sesuai dengan aktivitas fisik yang dilakukan. Kelebihan zat-zat ini, bertentangan dengan kepercayaan populer, tidak akan menyebabkan peningkatan massa otot secara tajam.

Keanekaragaman fungsi protein mencakup hampir semua proses biokimia yang terjadi di dalam tubuh. Mereka bisa disebut katalis biokimia.
Protein membentuk sitoskeleton, yang mempertahankan bentuk sel. Tanpa protein, keberhasilan fungsi sistem kekebalan tubuh tidak mungkin terjadi.

Bagus sekali sumber makanan protein adalah daging, susu, ikan, biji-bijian, kacang-kacangan, kacang-kacangan. Buah-buahan, beri, dan sayuran kurang kaya protein.

Protein pertama yang dipelajari untuk menentukan urutan asam aminonya adalah insulin. Atas prestasinya tersebut, F. Sanger menerima Hadiah Nobel pada tahun 60an abad lalu. Dan ilmuwan D. Kendrew dan M. Perutz sekaligus mampu mencipta struktur tiga dimensi mioglobin dan hemoglobin menggunakan teknik difraksi sinar-X. Untuk ini mereka juga dianugerahi Hadiah Nobel.

Sejarah penelitian

Selama 30-40 tahun berikutnya, penelitian dilakukan terhadap sebagian besar asam amino penyusun protein. Pada tahun 1894, A. Kossel, seorang ahli fisiologi Jerman, membuat asumsi bahwa asam amino adalah komponen struktural utama protein, dan keduanya saling berhubungan. ikatan peptida. Dia mencoba mempelajari urutan asam amino dari protein.
Pada tahun 1926, peran dominan protein dalam tubuh akhirnya diketahui. Hal ini terjadi ketika ahli kimia Amerika D. Sumner membuktikan bahwa urease (enzim yang tanpanya banyak proses kimia tidak dapat terjadi) adalah protein.

Sangat sulit untuk mengisolasi protein murni untuk kebutuhan ilmiah pada saat itu. Itulah sebabnya percobaan pertama dilakukan dengan menggunakan polipeptida yang dapat dimurnikan dengan biaya minimal jumlah yang signifikan- ini adalah protein darah, protein ayam, berbagai racun, enzim yang berasal dari pencernaan atau metabolisme, yang dilepaskan setelah penyembelihan sapi. Pada akhir tahun 50-an, pemurnian ribonuklease pankreas sapi dapat dilakukan. Zat inilah yang menjadi objek percobaan banyak ilmuwan.

DI DALAM ilmu pengetahuan modern penelitian protein berlanjut pada tingkat yang baru secara kualitatif. Ada cabang biokimia yang disebut proteomik. Sekarang, berkat proteomik, dimungkinkan untuk mempelajari tidak hanya protein murni yang diisolasi, tetapi juga perubahan paralel dan simultan dalam modifikasi banyak protein milik sel dan jaringan yang berbeda. Para ilmuwan sekarang secara teoritis dapat menghitung struktur protein dari urutan asam aminonya. Metode mikroskop krioelektron memungkinkan studi tentang kompleks protein besar dan kecil.

Sifat-sifat protein

Protein diklasifikasikan menurut tingkat kelarutannya; sebagian besar sangat larut dalam air. Namun, ada pengecualian. Fibroin (bahan dasar jaring laba-laba dan sutra) dan keratin (bahan dasar rambut pada manusia, serta wol pada hewan dan bulu pada burung) tidak dapat larut.

Denaturasi

Dalam beberapa kasus, denaturasi bersifat reversibel; protein dapat dikembalikan ke keadaan normalnya menggunakan garam amonium. Denaturasi reversibel digunakan sebagai metode pemurnian protein.

Protein sederhana dan kompleks

Oleh sifat kimia Ada lima kelas protein kompleks:

• Glikoprotein.
• Kromoprotein.
• Fosfoprotein.
• Metaloprotein.
• Lipoprotein.

Kromoprotein adalah nama yang umum protein kompleks, yang meliputi flavoprotein, klorofil, hemoglobin, dan lain-lain.

Protein yang disebut fosfoprotein mengandung residu asam fosfat. Kelompok protein ini mencakup, misalnya kasein susu.

Metalloprotein adalah protein yang mengandung ion logam tertentu yang terikat secara kovalen. Diantaranya adalah protein yang melakukan fungsi transportasi dan penyimpanan (transferrin, ferritin).

Protein kompleks lipoprotein mengandung residu lipid. Fungsinya adalah untuk mengangkut lipid.

Biosintesis protein

Kode genetik terdiri dari kodon. Kodon adalah unit informasi genetik yang terdiri dari residu nukleotida. Setiap kodon bertanggung jawab untuk menghubungkan satu asam amino ke protein. Jumlah totalnya adalah 64. Beberapa asam amino ditentukan bukan oleh satu, tetapi oleh beberapa kodon.

Fungsi protein dalam tubuh

Perlu dicatat bahwa klasifikasi protein menurut fungsinya agak sewenang-wenang, karena pada beberapa organisme hidup, protein yang sama dapat menjalankan beberapa fungsi berbeda. Protein melakukan banyak fungsi karena aktivitas enzimatiknya yang tinggi. Secara khusus, enzim tersebut termasuk protein motorik miosin, serta protein pengatur protein kinase.

Fungsi katalitik

Lebih dari 4.000 reaksi yang terjadi di tubuh kita memerlukan katalisis. Tanpa pengaruh enzim, reaksi berlangsung puluhan dan ratusan kali lebih lambat.
Molekul yang menempel pada enzim selama reaksi dan kemudian berubah disebut substrat. Enzim mengandung banyak asam amino, namun tidak semuanya berinteraksi dengan substrat, dan tentunya tidak semuanya terlibat langsung dalam proses katalisis. Bagian enzim yang menempel pada substrat dianggap sebagai situs enzimatik aktif.

Fungsi struktural

Fungsi pelindung

Pertahanan kekebalan melibatkan partisipasi protein yang ditemukan dalam darah atau cairan biologis lainnya dalam pembentukan respon perlindungan tubuh terhadap serangan mikroorganisme patogen atau kerusakan. Misalnya, imunoglobulin menetralisir virus, bakteri, atau protein asing. Antibodi yang diproduksi oleh sistem kekebalan menempel pada zat asing bagi tubuh, yang disebut antigen, dan menetralisirnya. Biasanya, antibodi disekresikan ke dalam ruang antar sel atau difiksasi di membran sel plasma khusus.

Enzim dan substrat tidak terhubung terlalu erat, jika tidak, jalannya reaksi yang dikatalisis dapat terganggu. Namun kestabilan perlekatan antigen dan antibodi tidak dibatasi oleh apapun.

Perlindungan kimiawi terdiri dari pengikatan molekul protein ke berbagai racun, yaitu memastikan detoksifikasi tubuh. Peran paling penting dalam detoksifikasi tubuh kita dimainkan oleh enzim hati, yang memecah racun atau mengubahnya menjadi bentuk larut. Racun yang terlarut dengan cepat meninggalkan tubuh.

Fungsi regulasi

Fungsi sinyal

Sitokin dan protein hormon melakukan fungsi sinyal.
Hormon dibawa oleh darah. Ketika reseptor berikatan dengan hormon, hal itu memicu respons di dalam sel. Hormon mengatur konsentrasi zat dalam sel darah, serta pengaturan pertumbuhan dan reproduksi sel. Contoh protein tersebut adalah insulin yang terkenal, yang mengatur konsentrasi glukosa dalam darah.

Sitokin adalah molekul pembawa pesan peptida kecil. Mereka bertindak sebagai pengatur interaksi antara sel-sel yang berbeda, dan juga menentukan kelangsungan hidup sel-sel ini, menekan atau merangsang pertumbuhan dan aktivitas fungsionalnya. Tanpa sitokin, kerja sistem saraf, endokrin, dan kekebalan yang terkoordinasi tidak mungkin terjadi. Misalnya, sitokin dapat menyebabkan nekrosis tumor - yaitu penekanan pertumbuhan dan aktivitas sel inflamasi.

Fungsi transportasi

Fungsi cadangan (atau cadangan).

Fungsi reseptor protein

Fungsi motorik (atau gerakan).

Protein dalam metabolisme

Asam amino yang tidak disintesis oleh tubuh disebut asam esensial, dan karena itu hanya dapat diperoleh dari luar.

Seseorang mendapat asam amino dari protein yang ditemukan dalam makanan. Protein didenaturasi selama pencernaan oleh cairan asam lambung dan enzim. Beberapa asam amino yang diperoleh dari proses pencernaan digunakan untuk sintesis protein yang diperlukan, dan sisanya diubah menjadi glukosa melalui proses glukoneogenesis atau digunakan dalam siklus Krebs (ini adalah proses metabolisme). perincian).

Penggunaan protein sebagai sumber energi sangat penting dalam kondisi buruk, ketika tubuh menggunakan “cadangan darurat” internalnya - proteinnya sendiri. Asam amino juga merupakan sumber nitrogen yang penting bagi tubuh.

Tidak ada standar yang seragam untuk kebutuhan protein harian. Mikroflora menghuni usus besar, juga mensintesis asam amino, dan asam amino tersebut tidak dapat diperhitungkan saat menyusun standar protein.

Cadangan protein masuk tubuh manusia sangat minim, dan protein baru hanya dapat disintesis dari protein pembusukan yang berasal dari jaringan tubuh dan dari asam amino yang berasal dari makanan. Protein tidak disintesis dari zat-zat yang membentuk lemak dan karbohidrat.

Kekurangan protein
Kurangnya protein dalam makanan menyebabkan perlambatan pertumbuhan dan perkembangan yang parah pada anak-anak. Bagi orang dewasa, kekurangan protein berbahaya karena munculnya perubahan besar pada hati, perubahan kadar hormonal, dan terganggunya fungsi kelenjar. sekresi internal, penurunan daya cerna nutrisi, penurunan memori dan kinerja, masalah jantung. Semua ini fenomena negatif dikaitkan dengan fakta bahwa protein terlibat dalam hampir semua proses tubuh manusia.

Pada tahun 70-an abad terakhir, kasus fatal tercatat pada manusia untuk waktu yang lama mengikuti diet rendah kalori dengan kekurangan protein yang parah. Biasanya, penyebab langsung kematian di pada kasus ini adalah perubahan ireversibel pada otot jantung.

Kekurangan protein mengurangi resistensi imunitas terhadap infeksi, karena tingkat pembentukan antibodi menurun. Pelanggaran sintesis interferon dan lisozim (faktor pelindung) menyebabkan eksaserbasi proses inflamasi. Selain itu, kekurangan protein seringkali disertai dengan kekurangan vitamin, yang pada akhirnya juga menimbulkan akibat yang merugikan.

Kekurangan tidak memberikan pengaruh terbaik pada produksi enzim dan penyerapan nutrisi penting. Kita tidak boleh lupa bahwa hormon adalah bentukan protein, oleh karena itu kekurangan protein dapat menyebabkan gangguan hormonal yang parah.

Aktivitas fisik apa pun merusak sel otot, dan semakin besar bebannya, semakin besar pula penderitaan otot. Untuk memulihkan sel otot yang rusak, Anda membutuhkan protein berkualitas tinggi dalam jumlah besar. Berlawanan dengan kepercayaan umum, aktivitas fisik hanya bermanfaat jika jumlah protein yang cukup disuplai ke tubuh melalui makanan. Untuk intens aktivitas fisik Asupan protein sebaiknya mencapai 1,5 - 2 gram per kilogram berat badan.

Protein berlebih

Namun jika seseorang tidak berolahraga dan mengonsumsi lebih dari 1,75 gram protein per kilogram berat badan, maka kelebihan protein menumpuk di hati, yang diubah menjadi senyawa nitrogen dan glukosa. Senyawa nitrogen (urea) harus dikeluarkan dari tubuh melalui ginjal.

Selain itu, bila terdapat kelebihan protein, reaksi asam tubuh, yang menyebabkan hilangnya kalsium karena perubahan rezim minum. Di samping itu makanan daging, kaya protein, seringkali mengandung purin, beberapa di antaranya disimpan di persendian selama metabolisme dan menyebabkan perkembangan asam urat. Perlu dicatat bahwa kelainan yang berhubungan dengan kelebihan protein jauh lebih jarang terjadi dibandingkan gangguan yang berhubungan dengan kekurangan protein.

Penilaian jumlah protein yang cukup dalam makanan dilakukan berdasarkan keadaan keseimbangan nitrogen. Tubuh terus-menerus mensintesis protein baru dan melepaskan produk akhir metabolisme protein. Protein mengandung nitrogen, yang tidak ditemukan dalam lemak atau karbohidrat. Dan jika nitrogen disimpan dalam tubuh sebagai cadangan, maka nitrogen secara eksklusif berada dalam komposisi protein. Selama pemecahan protein, protein harus dikeluarkan bersama urin. Agar tubuh berfungsi pada tingkat yang dibutuhkan, perlu untuk mengisi kembali nitrogen yang dibuang. Keseimbangan nitrogen berarti jumlah nitrogen yang dikonsumsi sesuai dengan jumlah yang dikeluarkan dari tubuh.

Nutrisi protein

Produk-produk ini merupakan sumber protein berkualitas tinggi, namun perlu diingat bahwa produk ini mengandung banyak lemak, jadi tidak disarankan untuk menggunakannya secara berlebihan dalam makanan Anda. Selain jumlah protein yang banyak, jumlah lemak yang berlebihan juga akan masuk ke dalam tubuh.

Makanan pilihan kaya protein: keju kedelai, keju rendah lemak, daging sapi muda tanpa lemak, putih telur, keju cottage rendah lemak, ikan segar dan makanan laut, domba muda, ayam, daging putih.
Kurang disukai mengkonsumsi produk-produk seperti: susu dan yoghurt dengan tambahan gula, daging merah (tenderloin), daging ayam hitam dan kalkun, potongan tanpa lemak, keju cottage buatan sendiri, daging olahan berupa bacon, salami, ham.

Putih telur merupakan protein murni dan tidak mengandung lemak. Daging tanpa lemak mengandung sekitar 50% kilokalori yang berasal dari protein; dalam produk yang mengandung pati – 15%; dalam susu skim – 40%; dalam sayuran – 30%.

Aturan utama saat memilih diet protein adalah sebagai berikut: jumlah besar protein per unit kalori dan daya cerna protein tinggi. Yang terbaik adalah mengonsumsi makanan yang rendah lemak dan tinggi protein. Informasi kalori dapat ditemukan pada kemasan produk apa pun. Data umum mengenai kandungan protein dan lemak pada produk-produk yang kandungan kalorinya sulit dihitung dapat ditemukan pada tabel khusus.

Protein yang diberi perlakuan panas lebih mudah dicerna karena mudah diakses oleh enzim di saluran pencernaan. Namun, perlakuan panas dapat mengurangi nilai biologis protein karena beberapa asam amino rusak.

Kandungan protein dan lemak di beberapa bagian produk makanan

Metabolisme protein

Tubuh dapat menghabiskan sekitar 15% dari total asupan kalori untuk asimilasi makanan.
Makanan tinggi protein berkontribusi terhadap peningkatan produksi panas selama metabolisme. Suhu tubuh sedikit meningkat, yang menyebabkan tambahan konsumsi energi untuk proses termogenesis.

Protein tidak selalu digunakan sebagai sumber energi. Hal ini disebabkan penggunaan mereka sebagai sumber energi bagi tubuh tidak menguntungkan, karena dari sejumlah lemak dan karbohidrat Anda bisa mendapatkan lebih banyak kalori dan jauh lebih efisien dibandingkan dari jumlah protein yang sama. Selain itu, jarang terjadi kelebihan protein dalam tubuh, dan jika ada, maka sebagian besar kelebihan protein tersebut digunakan untuk menjalankan fungsi plastik.

Jika makanan kekurangan sumber energi dalam bentuk lemak dan karbohidrat, tubuh mulai menggunakan akumulasi lemak.

Jumlah protein yang cukup dalam makanan membantu mengaktifkan dan menormalkan metabolisme yang lambat pada orang-orang yang mengalami obesitas, dan juga membantu menjaga massa otot.

Jika protein tidak mencukupi, tubuh beralih menggunakan protein otot. Hal ini terjadi karena otot tidak begitu penting untuk menjaga fungsi tubuh. Sebagian besar kalori dibakar di serat otot, dan penurunan massa otot mengurangi pengeluaran energi tubuh.

Sangat sering, orang yang mengikuti berbagai diet untuk menurunkan berat badan memilih diet di mana sangat sedikit protein yang masuk ke dalam tubuh bersama makanan. Biasanya, ini adalah pola makan sayur atau buah. Selain merugikan, pola makan seperti itu tidak akan membawa apa-apa. Fungsi organ dan sistem yang kekurangan protein terhambat sehingga menyebabkan berbagai gangguan dan penyakit. Setiap pola makan harus diperhatikan dari sudut pandang kebutuhan tubuh akan protein.

Proses seperti asimilasi protein dan penggunaannya untuk kebutuhan energi, serta ekskresi produk metabolisme protein, memerlukan lebih cair. Untuk menghindari dehidrasi, sebaiknya konsumsi air putih sekitar 2 liter per hari.

Ada beberapa jenis fungsi pelindung protein:

Perlindungan fisik. Kolagen mengambil bagian di dalamnya - protein yang membentuk dasar zat antar sel jaringan ikat (termasuk tulang, tulang rawan, tendon, dan lapisan dalam kulit (dermis)); keratin, yang menjadi dasar sisik tanduk, rambut, bulu, tanduk dan turunan epidermis lainnya.

Biasanya, protein tersebut dianggap sebagai protein dengan fungsi struktural. Contoh kelompok protein ini adalah fibrinogen dan trombin, yang berperan dalam pembekuan darah.

Perlindungan kekebalan. Protein yang membentuk darah dan cairan biologis lainnya terlibat dalam respons pertahanan tubuh terhadap kerusakan dan serangan patogen.

Protein dari sistem komplemen dan antibodi (imunoglobulin) termasuk dalam protein kelompok kedua; mereka menetralisir bakteri, virus atau protein asing. Antibodi yang merupakan bagian dari sistem kekebalan adaptif menempel pada zat, antigen, yang asing bagi organisme tertentu, dan dengan demikian menetralisirnya, mengarahkannya ke tempat kehancuran. Antibodi dapat disekresikan ke dalam ruang antar sel atau tertanam dalam membran limfosit B khusus yang disebut plasmasit.

Meskipun enzim memiliki afinitas yang terbatas terhadap substrat, karena pengikatan yang terlalu kuat pada substrat dapat mengganggu reaksi yang dikatalisis, persistensi pengikatan antibodi terhadap antigen tidak terbatas.

Fungsi regulasi Banyak proses di dalam sel diatur oleh molekul protein, yang tidak berfungsi sebagai sumber energi atau bahan pembangun sel. Protein ini mengatur transkripsi, translasi, penyambungan, serta aktivitas protein lain, dll. Protein menjalankan fungsi pengaturannya baik melalui aktivitas enzimatik (misalnya, protein kinase) atau melalui pengikatan spesifik ke molekul lain, yang biasanya mempengaruhi interaksi dengan enzim molekul ini. Dengan demikian, transkripsi gen ditentukan oleh pelekatan faktor transkripsi - protein aktivator dan protein penekan - pada rangkaian pengatur gen. Pada tingkat translasi, pembacaan banyak mRNA juga diatur oleh penambahan faktor protein, dan degradasi RNA dan protein juga dilakukan oleh kompleks protein khusus.

Peran paling penting

Protein kinase berperan dalam pengaturan proses intraseluler - enzim yang mengaktifkan atau menekan aktivitas protein lain dengan mengikat gugus fosfat ke dalamnya.

Fungsi sinyal

Hormon dibawa dalam darah. Kebanyakan hormon hewan adalah protein atau peptida. Pengikatan hormon ke reseptor merupakan sinyal yang memicu respon di dalam sel. Hormon mengatur konsentrasi zat dalam darah dan sel, pertumbuhan, reproduksi dan proses lainnya. Contoh protein tersebut adalah insulin, yang mengatur konsentrasi glukosa dalam darah.

Sel berinteraksi satu sama lain menggunakan protein sinyal yang ditransmisikan melalui zat antar sel. Protein tersebut mencakup, misalnya, sitokin dan faktor pertumbuhan.

Sitokin adalah molekul informasi peptida kecil. Mereka mengatur interaksi antar sel, menentukan kelangsungan hidup mereka, merangsang atau menekan pertumbuhan, diferensiasi, aktivitas fungsional dan apoptosis, dan memastikan koordinasi tindakan sistem kekebalan, endokrin dan saraf. Contoh sitokin adalah faktor nekrosis tumor, yang mengirimkan sinyal inflamasi antar sel tubuh.

Protein adalah dasar dari semua organisme hidup. Zat inilah yang berperan sebagai komponen membran sel, organel, tulang rawan, tendon, dan jaringan tanduk. Namun, fungsi pelindung protein adalah salah satu yang paling penting.

Protein: fitur struktural

Selain lipid, karbohidrat, dan asam nukleat, protein merupakan zat organik yang menjadi dasar makhluk hidup. Semuanya adalah biopolimer alami. Zat-zat ini terdiri dari unit struktural yang berulang berulang kali. Mereka disebut monomer. Untuk protein seperti itu unit struktural adalah asam amino. Berhubungan dalam rantai, mereka membentuk makromolekul besar.

Tingkat organisasi spasial protein

Sebuah rantai yang terdiri dari dua puluh asam amino dapat terbentuk berbagai struktur. Ini adalah tingkat organisasi spasial atau konformasi yang diwakili oleh rantai asam amino. Ketika dipelintir menjadi spiral, spiral sekunder muncul. Struktur tersier terjadi ketika konformasi sebelumnya dipelintir menjadi kumparan atau globula. Tetapi struktur selanjutnya adalah yang paling kompleks - Kuarter. Terdiri dari beberapa gumpalan.

Sifat-sifat protein

Jika struktur kuaterner dihancurkan menjadi struktur primer, yaitu rantai asam amino, maka terjadi proses yang disebut denaturasi. Itu bisa dibalik. Rantai asam amino mampu membentuk lebih banyak struktur yang kompleks. Namun ketika kehancuran terjadi, mis. kehancuran yang utama tidak dapat dipulihkan. Proses ini tidak dapat diubah. Penghancuran dilakukan oleh kita masing-masing ketika kita memproses produk yang terdiri dari protein secara termal - telur ayam, daging ikan.

Fungsi protein: tabel

Molekul protein sangat beragam. Hal ini menentukan berbagai kemampuannya, yang ditentukan oleh fungsi protein (tabel berisi informasi yang perlu) merupakan syarat penting bagi keberadaan organisme hidup.

Fungsi pelindung protein dalam tubuh

Seperti yang Anda lihat, fungsi protein sangat beragam dan penting artinya. Namun kami belum menyebutkan satu pun di antaranya. Fungsi pelindung protein dalam tubuh adalah untuk mencegah masuknya zat asing yang dapat menyebabkannya kerugian yang signifikan tubuh. Jika ini terjadi, protein khusus mampu menetralisirnya. Pelindung ini disebut antibodi atau imunoglobulin.

Proses pembentukan kekebalan

Setiap kali kita bernapas, bakteri dan virus patogen masuk ke dalam tubuh kita. Mereka memasuki aliran darah, di mana mereka mulai berkembang biak secara aktif. Namun, ada kendala besar yang menghadang mereka. Ini adalah protein plasma darah - imunoglobulin atau antibodi. Mereka terspesialisasi dan dicirikan oleh kemampuan untuk mengenali dan menetralkan zat dan struktur asing bagi tubuh. Mereka disebut antigen. Ini adalah bagaimana fungsi perlindungan protein memanifestasikan dirinya. Contohnya dapat dilanjutkan dengan informasi tentang interferon. Protein ini juga terspesialisasi dan mengenali virus. Zat ini bahkan menjadi dasar dari banyak obat imunostimulan.

Berkat ketersediaannya protein pelindung tubuh mampu melawan partikel patogen, mis. dia mengembangkan kekebalan. Ini bisa bersifat bawaan atau didapat. Semua organisme diberkahi dengan yang pertama sejak lahir, berkat kehidupan yang dimungkinkan. Dan yang didapat muncul setelah menderita berbagai penyakit menular.

Perlindungan mekanis

Protein melakukan fungsi pelindung, secara langsung melindungi sel dan seluruh tubuh dari pengaruh mekanis. Misalnya, krustasea berperan sebagai cangkang, yang secara andal melindungi seluruh isinya. Tulang, otot, dan tulang rawan membentuk dasar tubuh, dan tidak hanya mencegah kerusakan jaringan lunak dan organ, tetapi juga memastikan pergerakannya di ruang angkasa.

Gumpalan darah

Proses pembekuan darah juga merupakan fungsi pelindung protein. Hal ini dimungkinkan karena adanya sel khusus - trombosit. Ketika pembuluh darah rusak, maka pembuluh darah tersebut akan hancur. Sebagai hasil dari plasma, fibrinogen diubah menjadi bentuk tidak larut - fibrin. Ini adalah proses enzimatik yang kompleks, akibatnya benang fibrin sering kali terjalin dan membentuk jaringan padat yang mencegah darah mengalir keluar. Dengan kata lain, bekuan darah atau trombus terbentuk. Ini adalah reaksi perlindungan tubuh. Dalam kehidupan normal, proses ini memakan waktu maksimal sepuluh menit. Namun pada penderita hemofilia, yang sebagian besar menyerang pria, seseorang bisa meninggal meski hanya mengalami cedera ringan.

Namun, jika gumpalan darah terbentuk di dalam pembuluh darah, hal ini bisa sangat berbahaya. Dalam beberapa kasus, hal ini bahkan menyebabkan pelanggaran integritas dan pendarahan internal. Dalam hal ini, obat yang mengencerkan darah dianjurkan.

Perlindungan bahan kimia

Fungsi pelindung protein juga diwujudkan dalam perjuangan kimia melawan zat patogen. Dan itu dimulai di rongga mulut. Begitu makanan masuk, hal itu menyebabkan pelepasan air liur secara refleks. Dasar dari zat ini adalah air, enzim yang memecah polisakarida dan lisozim. Zat terakhir inilah yang menetralkan molekul berbahaya, melindungi tubuh dari dampak lebih lanjut. Itu juga ditemukan di selaput lendir saluran pencernaan, dan pada cairan air mata yang membasuh kornea mata. Lisozim ditemukan dalam jumlah besar di air susu ibu, lendir nasofaring dan putih telur ayam.

Jadi, fungsi perlindungan protein diwujudkan terutama dalam netralisasi partikel bakteri dan virus dalam darah tubuh. Akibatnya, ia mengembangkan kemampuan untuk melawan agen patogen. Ini disebut kekebalan. Protein yang menyusun kerangka luar dan dalam melindungi isi dalam dari kerusakan mekanis. Dan zat protein yang ditemukan dalam air liur dan lingkungan lain mencegah aksi bahan kimia pada tubuh. Dengan kata lain, fungsi perlindungan protein adalah menyediakan kondisi yang diperlukan untuk semua proses kehidupan.